[发明专利]利用顺序式模拟移动床提纯木糖母液的方法

说明书

技术领域

本发明属于功能糖生产技术领域，涉及木糖的制备方法。

背景技术

木糖产品主要是以玉米芯、甘蔗渣等农副产品为原料，经水解、净化、蒸发、结晶、离心、烘干等工序制成的白色结晶体，广泛应用在轻工、食品、化工等行业中。由于它是从植物废料中提取的，常含有阿拉伯糖、葡萄糖等杂质存在，影响了木糖的结晶及收率的提高，据生产推算，每生产1吨结晶木糖能产生1.5吨木糖母液，母液浓度在60％左右，其中含木糖50-70％，葡萄糖5-15％，阿拉伯糖15-30％，由于这些杂糖的存在，使木糖母液无法重新再结晶，只能作为副产品出售，市场价值很低。中国专利200510040433.0公开了一种提纯木糖母液的方法，它首先利用酿酒酵母去除木糖母液中的葡萄糖，然后采用模拟移动床即传统的SMB分离技术对木糖母液进行分离，将木糖母液分离成富含木糖的组分和杂糖液的组分。此种分离方式进、出料及全循环是连续进行的，进、出料以同步切换方式进行，只能按色谱流出曲线把原料分成前流出部分和后流出部分，进行两部分分离，它对目标产物是在流出曲线最前部或最后部的易于提纯，但对目标产物是在中部的提纯效果就不佳了。而我们在分析中发现，在木糖母液的色谱峰中木糖峰前面有4-5个杂糖，后面有阿拉伯糖存在，所以采用此种分离方式，效率很低，且在此工艺中引入了采用酿酒酵母去除葡萄糖的工序，使运行成本显著增加，难以推广利用。

发明内容

本发明的目的是基于在模拟移动床分离的基础上寻求一种更好的提纯木糖母液的方法，采用高效分离的技术，以得到更高纯度的木糖产品，提高产品的纯度和收率。

本发明方法的主要技术方案包括：1.采用顺序式模拟移动床分离技术对木糖母液进行分离。2.所用树脂是市售色谱分离树脂，无需特殊制备。3.将木糖母液通过装有色谱分离树脂的色谱柱，使位于流出曲线中部的木糖得到很好的分离，制得较高纯度的木糖溶液。

本发明的顺序式模拟移动床分离装置是由4-10根的色谱柱串联相接，成一首尾连接的闭合系统(参见附图1)。在每根色谱柱的进口均有进料、进水两个口，在每根色谱柱的出口均有三类流出组份出口，此三类流出组份分别用以C、B、A表示，C代表前杂质部分，B代表纯度较高的木糖成品，A代表后杂质部分。其进、出料线及循环线的开关均用自控阀(11)、(12)控制，在循环路线中有一台泵(10)，用于循环步操作。整个系统用夹套保温，保证床层恒定在设定的温度之间。整套装置依据PLC程序控制其运行状态，从而实现木糖母液的分离。

本发明中采用顺序式模拟移动床分离装置对木糖母液进行分离，是采用不连续进、出料，不连续全循环液流的方式进行，在传统的SMB基础上，把它的每一步分成三个子步进行：

1.进料、抽出步：进原料及洗脱剂，抽出前部杂质

2.全循环步：全部色谱柱系统进行全循环

3.洗脱步：进洗脱剂，洗出后部杂质

通过分离，可切除色谱流出曲线的前部杂质和后部杂质部分，分离出位于中间部分的木糖，以达到提纯木糖母液的目的。

本发明顺序式模拟移动床分离装置的色谱柱中采用市售色谱分离树脂作为固定相，无需特殊制备，采用水为洗脱剂，分离温度为30～90℃。

木糖母液进入系统分离后，经分离得到三类组份，一类为前杂质部分，以葡萄糖为主；中间一类为富含木糖(木糖纯度80～100％)的组份；另一类为后杂质部分，阿拉伯糖在此富集。

本发明的积极效果是：1、顺序式模拟移动床采用市售的、并已大量工业化应用的、经长期应用考验的钙型色谱分离树脂，无需特殊制备。2、利用顺序式模拟移动床分离装置，能将位于流出曲线中部的木糖更好的分离出来，得到更高纯度的木糖成品，对目标产物在流出曲线中部的提纯特别有利。3、采用顺序式模拟移动床分离装置分离木糖母液，无需去除木糖母液中的葡萄糖成份，简化了生产工序。4、生产过程全自动化控制，劳动强度低，生产场地小。5、生产成本低，采用不连续式分离，洗脱剂能得到充分利用，且分离仅需水和少量电；6、在达到同等分离效率时，所需的色谱柱数要比传统的模拟移动床少。7、生产过程中不使用任何化学品，没有任何污染产生。

附图说明

下面对照附图和实施例对本发明进一步说明：

附图1是本发明顺序式模拟移动床分离装置结构示意图；

图中1～6色谱柱、7进料罐、9进料泵、10循环泵、11出料自控开关阀、12循环线自控开关阀、13出料罐、F原料、D洗脱剂、A后杂质罐、B产品罐、C前杂质罐。

具体实施方式：